Искусственный мозг

Искусственный мозг (или искусственный разум) — это программное обеспечение и аппаратные средства с когнитивными способностями, подобными когнитивным или человеческим мозгам.

Исследования, исследующие «искусственные мозги» и эмуляцию мозга, играют три важные роли в науке:

Постоянная попытка нейробиологов понять, как работает человеческий мозг, известный как когнитивная нейронаука.
Мысленный эксперимент в философии искусственного интеллекта, демонстрирующий, что возможно, по крайней мере теоретически, создать машину, обладающую всеми возможностями человека.
Долгосрочный проект по созданию машин, демонстрирующих поведение, сопоставимое с поведением животных со сложной центральной нервной системой, таких как млекопитающие и, в частности, люди. Конечная цель создания машины, демонстрирующей человеческое поведение или интеллект, иногда называют сильным ИИ.

Примером первой цели является проект, предоставленный Aston University в Бирмингеме, Англия, где исследователи используют биологические клетки для создания «нейросфер» (небольшие кластеры нейронов), чтобы разработать новые методы лечения заболеваний, включая болезнь Альцгеймера, моторный нейрон и болезнь Паркинсона ,

Вторая цель — ответ на такие аргументы, как аргумент Джона Сирла в китайской комнате, критика Хуберта Дрейфуса об ИИ или аргумент Роджера Пенроуза в «Новом Разуме Императора». Эти критики утверждали, что существуют аспекты человеческого сознания или опыта, которые невозможно моделировать машинами. Один ответ на их аргументы заключается в том, что биологические процессы внутри мозга можно моделировать с любой степенью точности. Этот ответ был сделан еще в 1950 году Аланом Тьюрингом в его классической статье «Вычислительная техника и разведка».

Третья цель обычно называется искусственным общим интеллектом исследователей. Тем не менее, Рэй Курцвейл предпочитает термин «сильный ИИ». В своей книге «Сингулярность рядом» он фокусируется на эмуляции всего мозга с использованием обычных вычислительных машин в качестве подхода к внедрению искусственных мозгов и утверждает (по причине того, что компьютерная энергия продолжает экспоненциальную тенденцию роста), что это может быть сделано к 2025 году. Генри Маркрам , директор проекта Blue Brain (который пытается создать эмуляцию мозга) сделал аналогичную заявку (2020) на конференции Oxford TED в 2009 году.

Хотя прямая эмуляция мозга с использованием искусственных нейронных сетей на высокопроизводительной вычислительной машине является общим подходом, существуют и другие подходы. Альтернативная реализация искусственного мозга может быть основана на принципах когерентности / декогеренции нелинейной фазы нейронной голографической технологии (HNeT). Аналогия была сделана для квантовых процессов через ядерный синаптический алгоритм, который имеет большое сходство с волновым уравнением QM.

Некоторые критики моделирования мозга считают, что легче создать общее разумное действие без необходимости подражать природе. Некоторые комментаторы использовали аналогию с тем, что в первых попытках построить летательные аппараты они были смоделированы, как птицы, но современные самолеты не похожи на птиц. В AI используется вычислительный аргумент. Что это такое, где показано, что если у нас есть формальное определение общего ИИ, соответствующую программу можно найти, перечислив все возможные программы и затем проверив каждую из них, чтобы узнать, он соответствует определению. В настоящее время нет адекватного определения. EvBrain v представляет собой форму эволюционного программного обеспечения, которое может генерировать нейронные сети, подобные мозгу, такие как сеть сразу за сетчаткой.

Есть веские основания полагать, что, невнятно из стратегии применения, прогнозы в отношении реализации искусственных мозгов в ближайшем будущем оптимистичны. В частности, мозг (в том числе мозг человека) и познание в настоящее время не совсем понятны, а требуемая шкала вычислений неизвестна. Кроме того, по-видимому, существуют ограничения во власти. Мозг потребляет около 20 Вт энергии, в то время как суперкомпьютеры могут использовать до 1 МВт или порядка 100 тысяч (примечание: предел Ландауера (en) составляет 3,5×10 20 op / sec / watt при температуре окружающей среды).

Кроме того, существуют этические проблемы, которые необходимо решить. Построение и поддержание искусственного мозга поднимает моральные проблемы, то есть в отношении личности, свободы и смерти. Является ли «мозг в коробке» человеком? Какими правами будет обладать этот орган, юридический или иной? После активации люди будут продолжать продолжать свою деятельность? Является ли это дезактивацией искусственной смерти мозга, сна, бессознательности или какого-либо другого состояния, для которого нет человеческого описания? В конце концов, искусственный мозг не подвержен разрушению после вскрытия (и, следовательно, потере функции), как человеческий мозг, поэтому искусственный мозг теоретически может возобновить свою функциональность точно так же, как это было до того, как это было дезактивировано.

Подходы к моделированию мозга
Хотя прямая эмуляция мозга через искусственные нейронные сети в высокопроизводительных вычислительных машинах является общим подходом, существуют и другие подходы. Альтернативная искусственная имплантация мозга может быть основана на нейронной голографической технологии (HNET) с принципами нелинейной фазовой когерентности / декогеренции. Аналогия проводилась с квантовыми процессами через центральный синаптический алгоритм, который имеет много общего с волновым уравнением QM.

EvBrain — это форма эволюционного программного обеспечения, которое может развивать мозговые сети нейронов, такие как сеть, которая находится непосредственно за сетчаткой.

Есть веские основания полагать, что, независимо от стратегии реализации, прогнозы в отношении реализации искусственных мозгов в ближайшем будущем являются оптимистичными. Конкретные мозги (включая мозг человека) и познание еще недостаточно изучены, и требуемые масштабы расчета неизвестны. Кроме того, кажется, что есть ограничения власти. Мозг потребляет около 20 Вт энергии, в то время как суперкомпьютеры могут использовать до 1 МВт (то есть на 100 000 больше) (обратите внимание: предел Ландауэра составляет 3,5х10 20 оп / сек / ватт при комнатной температуре).

Различные подходы
Предусматриваются различные подходы:

Имитировать биологическую активность нейронов

Имитировать функциональную активность нейронов
производят экзокортекс, который был бы искусственной внешней системой обработки информации, которая могла бы дополнять высокоуровневые биологические когнитивные процессы мозга с помощью интерфейса «мозг-компьютер» напрямую, делая эти расширения функционально частью ума индивидуального мозга. Такое устройство по-прежнему является научной фантастикой, но начинают появляться интерфейсы мозговых машин (что позволяет, например, контролировать движение шара на экране по мысли).

Архитектура нейронных цепей (функциональные области коры головного мозга, кортикальные столбцы) играет ключевую роль в возникновении когнитивных свойств. С 1960-х годов (как часть того, что тогда называлось кибернетическим) были предложены модели познания с использованием ассоциативных таблиц (хэш), без убедительных результатов на машинах того времени (типичный размер составлял 256 килобайт). Некоторые из этих моделей функционировали на предварительно концептуализированных мирах, то есть не выпускали новые концепции необработанных наблюдений, а наблюдениями, связанными с заранее установленным шаблоном.

Относительный успех нейронных сетей после периода пересечения пустыни с 1965 по 1984 год, а также существование суперкомпьютеров восстановили этот тип проекта.

Подходы к моделированию мозга
Хотя непосредственная эмуляция мозга человека с использованием искусственных нейронных сетей на высокопроизводительном вычислительном двигателе является широко обсуждаемым подходом, существуют и другие подходы. Альтернативная реализация искусственного мозга может быть основана на принципах нелинейной фазовой когерентности / декогеренции голографической нейронной технологии (HNeT). Аналогия была сделана для квантовых процессов через основной синаптический алгоритм, который имеет сильное сходство с квантовомеханическим волновым уравнением.

EvBrain — это форма эволюционного программного обеспечения, которое может эволюционировать «мозгоподобные» нейронные сети, такие как сеть сразу за сетчаткой.

В ноябре 2008 года IBM получила грант в размере 4,9 млн. Долл. США от Пентагона для исследований в области создания интеллектуальных компьютеров. Проект Blue Brain ведется при содействии IBM в Лозанне. Проект основан на предпосылке, что можно искусственно связать нейроны «в компьютере», разместив тридцать миллионов синапсов в их правильной трехмерной позиции.

Некоторые сторонники сильного ИИ предположили, что компьютеры в связи с Blue Brain и Soul Catcher могут превысить интеллектуальные возможности человека примерно к 2015 году и что, вероятно, мы сможем загрузить мозг человека в течение примерно 2050 года.

В то время как Blue Brain способен представлять сложные нейронные связи в больших масштабах, проект не достигает связи между деятельностью мозга и поведением, выполняемым мозгом. В 2012 году проект Spaun (унифицированная сеть архитектуры семантического указателя) попытался смоделировать несколько частей человеческого мозга посредством крупномасштабных представлений о нейронных связях, которые генерируют сложное поведение в дополнение к картографированию.

Дизайн Спауна воссоздает элементы анатомии мозга человека. Модель, состоящая из примерно 2,5 миллионов нейронов, включает в себя особенности зрительной и моторной коры, ГАМКергические и дофаминергические связи, вентральную тегментальную область (VTA), субстанцию ​​нигр и другие. Конструкция позволяет выполнять несколько функций в ответ на восемь задач, используя визуальные входы типизированных или рукописных символов и выходов, выполняемых механическим рычагом. Функции Спауна включают копирование рисунка, распознавание изображений и подсчет.

Есть веские основания полагать, что, несмотря на стратегию реализации, прогнозы в отношении искусственного мозга в ближайшем будущем оптимистичны. В частности, мозг мозга (в том числе мозг человека) и познание в настоящее время не совсем понятны, и требуемый масштаб вычислений неизвестен. Еще одно краткосрочное ограничение заключается в том, что все современные подходы к моделированию мозга требуют на порядок большего энергопотребления по сравнению с человеческим мозгом. Человеческий мозг потребляет около 20 Вт энергии, тогда как современные суперкомпьютеры могут использовать до 1 МВт или порядка 100 000.

Искусственный мозговой эксперимент
Некоторые критики моделирования мозга считают, что проще создавать общие интеллектуальные действия непосредственно без имитации природы. Некоторые комментаторы использовали аналогию с тем, что ранние попытки построить летательные аппараты имитировали их после птиц, но современные самолеты не похожи на птиц.